一种斜导轨数控加工机床的制作方法

1.本发明涉及数控加工技术领域，具体为一种斜导轨数控加工机床。


背景技术：

2.数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，而数控机床在加工时刀具会出现磨损，磨损后的刀具产出的铁屑形状各不相同，铁屑状态依次分为带状铁屑、节状铁屑和条状铁屑。
3.现有的数据机床在加工过程中无法实现智能化的清理和排屑工作，容易造成排屑管道的堵塞和工件的损坏，而且在清理铁屑时无法充分清理，清理效果较差，因此，设计可智能化排屑清理和清理效果好的一种斜导轨数控加工机床是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种斜导轨数控加工机床，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种斜导轨数控加工机床，包括数控机床和智能操作系统，其特征在于：所述数控机床包括壳体，所述壳体左侧固定安装有排屑机构，所述壳体底部固定安装有轨道，所述轨道为倾斜状态，所述轨道上方设置有换刀机构，所述换刀机构下方固定安装有加工盘，所述壳体右侧固定安装有控制面板，所述壳体内部右侧固定安装有清理机构，所述控制面板与智能操作系统电连接，所述智能操作系统分别与换刀机构、轨道、排屑机构和清理机构电连接。
6.根据上述技术方案，所述排屑机构包括排屑管，所述排屑管与壳体左侧外壁固定连接，所述排屑管与壳体内部的底部管道连接，所述排屑管右侧下方管道连接有排料器，所述清理机构包括气泵，所述气泵与壳体前侧内壁固定连接，所述气泵左侧管道连接有接口，所述接口上方管道连接有喷管，所述喷管底部外侧固定安装有转动轴，所述转动轴左侧固定安装有电机，所述智能操作系统分别与加工盘内壁、气泵、排料器、电机电连接。
7.根据上述技术方案，所述智能操作系统包括扫描模块、处理模块、数据传输模块、数据接收模块、计算模块和控制模块，所述扫描分别与处理模块、加工盘内壁、数据传输模块电连接，所述数据接收模块分别与计算模块、数据传输模块电连接，所述计算模块与控制模块电连接，所述控制模块分别与气泵、排料器电连接；
8.所述扫描模块用于通过加工盘内壁对刀具进行扫描，判断出该刀具的刀头磨损量，所述处理模块用于根据扫描得出的刀头磨损量对该装置进行辅助控制，所述数据传输模块用于将扫描到的刀头磨损量数据传输出去，所述数据接收模块用于对传输出来的刀头磨损量进行接收，所述计算模块用于通过接收到的数据进行自动计算得出结果，所述控制模块用于根据计算得出的结果分别对气泵、排料器进行控制。
9.根据上述技术方案，所述处理模块包括数据收集模块、换算模块和驱动模块，所述
数据收集模块与扫描模块电连接，所述数据收集模块与换算模块电连接，所述换算模块与驱动模块电连接，所述驱动模块分别与气泵、电机电连接；
10.所述数据收集模块用于根据扫描模块扫描出的刀头磨损量对该数据进行收集，所述换算模块用于根据收集的刀头磨损量进行换算，得出后续对结构的驱动数据，所述驱动模块用于根据换算得出的结果对气泵、电机的运行进行控制。
11.根据上述技术方案，所述智能操作系统包括以下运行步骤：
12.s1、操作人员开启控制面板，控制面板通过电驱动控制智能操作系统运行，智能操作系统通过电驱动控制换刀机构进行换刀工作，并控制轨道运行，开始进行工件加工工作；
13.s2、智能控制系统通过电驱动控制扫描模块对刀具的刀头部位进行扫描，扫描出刀头部位的磨损量，再将扫描后的刀头磨损量通过数据传输到数据传输模块中；
14.s3、数据传输模块再将数据传输出去，传输出去的刀头磨损量被数据接收模块所接收，接收到的数据通过电传输从数据接收模块传递到计算模块中，计算模块对得到的刀头磨损量进行自动计算得出结果，并将结果输入进控制模块中；
15.s4、控制模块通过电驱动控制气泵运行，气泵根据刀具磨损量改变运行功率，从而改变吹气的力度，并根据刀具的磨损量控制排料器的运行功率，对吹落的铁屑进行排出机床的工作；
16.s5、同时当刀具刚安装上去时，刀具磨损量相对不多，这时控制模块通过电驱动控制气泵进行间断式喷气，随着刀具磨损量增多，间断时间缩短直至关闭间断功能，同时控制排料器的运行间隔时间；
17.s6、当刀具磨损程度高于系统设定的参数后，加工产生的铁屑呈卷曲长条状，不易吹落，这时控制模块驱动气泵运行功率持续大幅度增大，喷管吹气的力度也开始大幅度增大，并且喷管吹气产生的声音明显增大，用于提醒操作人员更换刀具；
18.s7、同时数据收集模块将刀头磨损量传输到换算模块内，换算模块对刀头磨损量进行换算得出结果，并将结果输入到驱动模块中；
19.s8、驱动模块根据换算结果对电机进行控制，电机转动，带动转动轴转动，从而带动喷管绕转动轴中心转动，使喷管对轨道上的铁屑进行来回吹动，并根据刀具的磨损量改变电机转动速度，改变来回吹动铁屑的频率；
20.s9、同时当刀具磨损程度高于系统设定参数时，这时驱动模块控制电机转动时每转动度时，停留秒，以针对较大铁屑进行局部处理；
21.s10、加工完毕后，操作人员驱动控制面板停止运行，智能操作系统停止运行，如需继续加工则重复s1至s9。
22.根据上述技术方案，所述s1至s4中，根据对刀具刀头的磨损量进行扫描，再通过磨损量进行计算，当10％《d
磨
≤30％时，表示刀具磨损程度较低，产生的铁屑为节状铁屑，呈一节一节的脱落，铁屑较小，这时控制模块驱动排料器和气泵的运行功率较小，当30％《d
磨
≤70％时，表示刀具磨损程度较正常，产生的铁屑为正常节状的铁屑，这时控制模块驱动排料器和气泵的运行功率处于正常值，当70％《d
磨
≤90％时，表示刀具磨损程度较严重，产生的铁屑为较大的节状铁屑，这时控制模块驱动排料器和气泵的运行功率增大，其中d
磨
为刀具的磨损量，针对铁屑不易掉落轨道的情况，加大气泵的运行功率，从而加大对铁屑的吹气力度，保证轨道上整洁，避免出现铁屑较多影响加工质量的现象发生，同时加大排料器运行功
率，使排量速度加快，避免铁屑堵住管道的现象发生，并且针对铁屑较容易掉落轨道的情况，降低气泵的运行功率，减小对铁屑的吹气力度，同时降低排料器运行功率，使排量速度减慢，降低该装置运行过程中的能耗。
23.根据上述技术方案，所述s5中，当d
磨
≤10％时，表示刀具刚刚换上，属于新刀，这时出现的铁屑为颗粒状，较容易清理，控制模块通过电驱动控制气泵的间断式喷气，从而使喷管进行间断喷气，同时通过电驱动控制排料器停止运行，颗粒状铁屑占用空间小无需进行排屑，减少生产成本，当d
磨
≤3％时，铁屑最容易掉落无需长时间吹动，气泵间断时间较长，避免长时间吹气产生较大的噪音影响操作人员身体健康，当d
磨
》3％时，颗粒状铁屑逐渐变大，这时气泵间隔时间减小，并在d
磨
持续增大时，气泵间隔时间持续减小，从而使吹动铁屑的工作更加智能化，并且防止工件上沾满颗粒状铁屑影响加工精度。
24.根据上述技术方案，所述s6中，当d
磨
≥90％时，表示刀具磨损极为严重，需要更换刀具，这时产出的铁屑为卷曲长条状，极不容易落下轨道，控制模块通过电驱动加大气泵的运行功率，使喷管的喷气力度最大，并且当d
磨
≥95％时，产生的铁屑极大，容易堵住管道，这时控制模块驱动排料器运行功率到达最大，使排料速度加快，避免堵住排屑管，同时在d
磨
≥95％时，气泵运行功率最大，喷管喷气力度最大，产生的声音也最大，操作人员根据声音判断出刀具需要更换，从而及时更换刀具，防止刀具的刀把受力多度断裂从而损坏机床。
25.根据上述技术方案，所述s7和s8中，加工过程中，铁屑积攒在轨道上，这时根据刀具的磨损量判断出铁屑的状态，从而改变电机的转速，使喷管转动，对轨道上的铁屑进行来回吹动工作，其中，p
电
为电机的运行功率大小，p
系
为单个单位的刀具磨损量所对应电机所运行的功率值，p
极
为电机最大运行功率，当刀具的磨损量较大时，这时产出的铁屑为卷曲长条状，呈集中式分布在轨道上，这时电机的转速较慢，从而对条状铁屑进行局部吹落，当刀具磨损量较少时，表示铁屑呈颗粒状或带状，遍布轨道表面，这时加大电机的转速，使喷管进行快速的来回吹动，防止轨道表面铁屑无法被彻底清理，加强清洁效果。
26.根据上述技术方案，所述s9中，当d
磨
》d
设
时，d
设
为系统设定的刀具磨损量参数，表示刀具磨损极为严重，这时产出的铁屑不易断开，容易缠绕在一起，通过驱动模块对电机进行控制，电机没转动度则停留秒，从而对机床内部的铁屑进行局部吹动，能够将连接在工件上的铁屑吹落，防止工件损坏。
27.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置智能操作系统，系统通过电驱动控制排屑机构和清理机构运行，对机床内的铁屑进行智能化清理和排屑工作。
附图说明
28.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
29.图1是本发明的整体结构示意图；
30.图2是本发明的机床内部结构示意图；
31.图3是本发明的排屑结构示意图；
32.图4是本发明的清理铁屑结构示意图；
33.图5是本发明的智能操作系统流程示意图；
34.图中：1、壳体；2、轨道；3、加工盘；4、控制面板；5、排屑管；6、排料器；7、气泵；8、接口；9、喷管；10、转动轴；11、电机。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种斜导轨数控加工机床，包括数控机床和智能操作系统，数控机床包括壳体1，壳体1左侧固定安装有排屑机构，壳体1底部固定安装有轨道2，轨道2为倾斜状态，轨道2上方设置有换刀机构，换刀机构下方固定安装有加工盘3，壳体1右侧固定安装有控制面板4，壳体1内部右侧固定安装有清理机构，控制面板4与智能操作系统电连接，智能操作系统分别与换刀机构、轨道2、排屑机构和清理机构电连接，操作人员将需要加工的工件放置在轨道2上，开启控制面板4，控制面板4通过外部电源驱动智能操作系统运行，智能操作系统通过电驱动控制换刀机构和轨道2运行，换刀机构进行换刀工作，这时轨道2根据控制面板4输入的程序开始左右前后的移动运行，刀具对轨道2上方的工件进行加工，同时通过电驱动控制排屑机构和清理机构运行，对机床内的铁屑进行智能化清理和排屑工作；
37.排屑机构包括排屑管5，排屑管5与壳体1左侧外壁固定连接，排屑管5与壳体1内部的底部管道连接，排屑管5右侧下方管道连接有排料器6，清理机构包括气泵7，气泵7与壳体1前侧内壁固定连接，气泵7左侧管道连接有接口8，接口8上方管道连接有喷管9，喷管9底部外侧固定安装有转动轴10，转动轴10左侧固定安装有电机11，智能操作系统分别与加工盘3内壁、气泵7、排料器6、电机11电连接，通过上述步骤，智能操作系统运行后，通过电驱动控制气泵7运行，气泵7从外部抽取气体通过管道注入进接口8，再从接口8进入喷管9中，最后从喷管9排出，对铁屑进行吹气，根据刀具的磨损程度对气泵7进行控制，从而改变对铁屑的吹气模式，同时通过电驱动控制电机11转动，电机11带动转动轴10转动，从而带动喷管9转动，改变喷管的朝向，并通过电驱动控制排料器6运行，根据刀具磨损程度控制排料器6的运行功率；
38.智能操作系统包括扫描模块、处理模块、数据传输模块、数据接收模块、计算模块和控制模块，扫描分别与处理模块、加工盘3内壁、数据传输模块电连接，数据接收模块分别与计算模块、数据传输模块电连接，计算模块与控制模块电连接，控制模块分别与气泵7、排料器6电连接；
39.扫描模块用于通过加工盘3内壁对刀具进行扫描，判断出该刀具的刀头磨损量，处理模块用于根据扫描得出的刀头磨损量对该装置进行辅助控制，数据传输模块用于将扫描到的刀头磨损量数据传输出去，数据接收模块用于对传输出来的刀头磨损量进行接收，计算模块用于通过接收到的数据进行自动计算得出结果，控制模块用于根据计算得出的结果分别对气泵7、排料器6进行控制；
40.处理模块包括数据收集模块、换算模块和驱动模块，数据收集模块与扫描模块电
连接，数据收集模块与换算模块电连接，换算模块与驱动模块电连接，驱动模块分别与气泵7、电机11电连接；
41.数据收集模块用于根据扫描模块扫描出的刀头磨损量对该数据进行收集，换算模块用于根据收集的刀头磨损量进行换算，得出后续对结构的驱动数据，驱动模块用于根据换算得出的结果对气泵7、电机11的运行进行控制；
42.智能操作系统包括以下运行步骤：
43.s1、操作人员开启控制面板4，控制面板4通过电驱动控制智能操作系统运行，智能操作系统通过电驱动控制换刀机构进行换刀工作，并控制轨道2运行，开始进行工件加工工作；
44.s2、智能控制系统通过电驱动控制扫描模块对刀具的刀头部位进行扫描，扫描出刀头部位的磨损量，再将扫描后的刀头磨损量通过数据传输到数据传输模块中；
45.s3、数据传输模块再将数据传输出去，传输出去的刀头磨损量被数据接收模块所接收，接收到的数据通过电传输从数据接收模块传递到计算模块中，计算模块对得到的刀头磨损量进行自动计算得出结果，并将结果输入进控制模块中；
46.s4、控制模块通过电驱动控制气泵7运行，气泵7根据刀具磨损量改变运行功率，从而改变吹气的力度，并根据刀具的磨损量控制排料器6的运行功率，对吹落的铁屑进行排出机床的工作；
47.s5、同时当刀具刚安装上去时，刀具磨损量相对不多，这时控制模块通过电驱动控制气泵7进行间断式喷气，随着刀具磨损量增多，间断时间缩短直至关闭间断功能，同时控制排料器6的运行间隔时间；
48.s6、当刀具磨损程度高于系统设定的参数后，加工产生的铁屑呈卷曲长条状，不易吹落，这时控制模块驱动气泵7运行功率持续大幅度增大，喷管9吹气的力度也开始大幅度增大，并且喷管9吹气产生的声音明显增大，用于提醒操作人员更换刀具；
49.s7、同时数据收集模块将刀头磨损量传输到换算模块内，换算模块对刀头磨损量进行换算得出结果，并将结果输入到驱动模块中；
50.s8、驱动模块根据换算结果对电机11进行控制，电机11转动，带动转动轴10转动，从而带动喷管9绕转动轴10中心转动，使喷管9对轨道2上的铁屑进行来回吹动，并根据刀具的磨损量改变电机11转动速度，改变来回吹动铁屑的频率；
51.s9、同时当刀具磨损程度高于系统设定参数时，这时驱动模块控制电机11转动时每转动30度时，停留3秒，以针对较大铁屑进行局部处理；
52.s10、加工完毕后，操作人员驱动控制面板4停止运行，智能操作系统停止运行，如需继续加工则重复s1至s9；
53.s1至s4中，根据对刀具刀头的磨损量进行扫描，再通过磨损量进行计算，当10％《d
磨
≤30％时，表示刀具磨损程度较低，产生的铁屑为节状铁屑，呈一节一节的脱落，铁屑较小，这时控制模块驱动排料器6和气泵7的运行功率较小，当30％《d
磨
≤70％时，表示刀具磨损程度较正常，产生的铁屑为正常节状的铁屑，这时控制模块驱动排料器6和气泵7的运行功率处于正常值，当70％《d
磨
≤90％时，表示刀具磨损程度较严重，产生的铁屑为较大的节状铁屑，这时控制模块驱动排料器6和气泵7的运行功率增大，其中d
磨
为刀具的磨损量，针对铁屑不易掉落轨道2的情况，加大气泵7的运行功率，从而加大对铁屑的吹气力度，保证轨道
2上整洁，避免出现铁屑较多影响加工质量的现象发生，同时加大排料器6运行功率，使排量速度加快，避免铁屑堵住管道的现象发生，并且针对铁屑较容易掉落轨道2的情况，降低气泵7的运行功率，减小对铁屑的吹气力度，同时降低排料器6运行功率，使排量速度减慢，降低该装置运行过程中的能耗；
54.s5中，当d
磨
≤10％时，表示刀具刚刚换上，属于新刀，这时出现的铁屑为颗粒状，较容易清理，控制模块通过电驱动控制气泵7的间断式喷气，从而使喷管9进行间断喷气，同时通过电驱动控制排料器6停止运行，颗粒状铁屑占用空间小无需进行排屑，减少生产成本，当d
磨
≤3％时，铁屑最容易掉落无需长时间吹动，气泵7间断时间较长，避免长时间吹气产生较大的噪音影响操作人员身体健康，当d
磨
》3％时，颗粒状铁屑逐渐变大，这时气泵7间隔时间减小，并在d
磨
持续增大时，气泵7间隔时间持续减小，从而使吹动铁屑的工作更加智能化，并且防止工件上沾满颗粒状铁屑影响加工精度；
55.s6中，当d
磨
≥90％时，表示刀具磨损极为严重，需要更换刀具，这时产出的铁屑为卷曲长条状，极不容易落下轨道2，控制模块通过电驱动加大气泵7的运行功率，使喷管9的喷气力度最大，并且当d
磨
≥95％时，产生的铁屑极大，容易堵住管道，这时控制模块驱动排料器6运行功率到达最大，使排料速度加快，避免堵住排屑管5，同时在d
磨
≥95％时，气泵7运行功率最大，喷管9喷气力度最大，产生的声音也最大，操作人员根据声音判断出刀具需要更换，从而及时更换刀具，防止刀具的刀把受力多度断裂从而损坏机床；
56.s7和s8中，加工过程中，铁屑积攒在轨道2上，这时根据刀具的磨损量判断出铁屑的状态，从而改变电机11的转速，使喷管9转动，对轨道2上的铁屑进行来回吹动工作，其中，p
电
为电机11的运行功率大小，p
系
为单个单位的刀具磨损量所对应电机11所运行的功率值，p
极
为电机11最大运行功率，当刀具的磨损量较大时，这时产出的铁屑为卷曲长条状，呈集中式分布在轨道2上，这时电机11的转速较慢，从而对条状铁屑进行局部吹落，当刀具磨损量较少时，表示铁屑呈颗粒状或带状，遍布轨道2表面，这时加大电机11的转速，使喷管9进行快速的来回吹动，防止轨道2表面铁屑无法被彻底清理，加强清洁效果；
57.s9中，当d
磨
》d
设
时，d
设
为系统设定的刀具磨损量参数，表示刀具磨损极为严重，这时产出的铁屑不易断开，容易缠绕在一起，通过驱动模块对电机11进行控制，电机11没转动30度则停留3秒，从而对机床内部的铁屑进行局部吹动，能够将连接在工件上的铁屑吹落，防止工件损坏。
58.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
59.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。